Sturzb├Ąche auf der Stra├če simulieren

Durch die 3D-Vermessung der Stra├čenoberfl├Ąchen k├Ânnen Kommunen Risikobereiche bei Sturzfluten erkennen und bauliche Ma├čnahmen zur Vorbeugung effizient planen. eagle eye technologies erm├Âglicht es nun erstmals, dies mobil und somit wirtschaftlich f├╝r ganze Stra├čennetze durchzuf├╝hren.

Hochgenaue Stra├čendaten sind mittlerweile in vielen Bereichen einsetzbar. Ein weiteres Thema, das insbesondere in den letzten Monaten deutlich an Bedeutung gewonnen hat, ist die Simulation von sogenannten ÔÇ×Urbanen SturzflutenÔÇť und deren Auswirkungen. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und den j├╝ngsten Ereignissen im Fr├╝hjahr reicht es nicht mehr aus, die Kanalnetzberechnungen vor den gesetzlich vorgeschriebenen Hintergrund durchzuf├╝hren. Es gilt, das Risiko von Starkregenereignissen zu kalkulieren und entsprechende bauliche Ma├čnahmen vorbeugend m├Âglichst kurzfristig umzusetzen. Aber welche Bauma├čnahmen m├╝ssen getroffen werden, um das Risiko von Sturzfluten zu verringern? Ist der Bau zus├Ątzlicher Regenr├╝ckhaltebecken notwendig, oder gen├╝gen kleine, aber wirksame Ma├čnahmen wie etwa h├Âhere Bordsteinkanten, um Grundst├╝cke wirkungsvoll vor dem Wassereintritt zu bewahren?

Um solche Fragen zu beantworten und ein effizientes aber auch kosteng├╝nstiges Risikokonzept umsetzen zu k├Ânnen, ben├Âtigt man allerdings sehr gute Bestandsdaten der Stra├čenoberfl├Ąchen. Die 3D-Erfassung der Stra├čenoberfl├Ąche es n├Ąmlich, das Flie├čverhalten des Oberfl├Ąchenwasser genau zu simulieren und so nicht nur gef├Ąhrdete Bereiche zu bestimmen, sondern auch die Wirksamkeit infrastruktureller Ma├čnahmen zu bewerten. Dies wird auch gesetzlich gefordert. Die DIN EN 752-2 und DWA-A 118 beispielsweise empfehlen explizit, das jeweilige Gef├Ąhrdungspotenzial von ├ťberflutungen zu ber├╝cksichtigen.

3D-Modell auf der Basis von Laserscandaten, die nach Angaben von eagle eye sehr gut f├╝r Fl├Ąchenauswertungen geeignet sind.

3D-Modell auf der Basis von Laserscandaten, die nach Angaben von eagle eye sehr gut f├╝r Fl├Ąchenauswertungen geeignet sind. Bild: eagle eye technologies

ÔÇ×Doch meist fehlt es an exakten topographischen Stra├čendaten, um die tats├Ąchlich kritischen Stellen an der Oberfl├Ąche zu identifizierenÔÇť sagt Dr. Johannes Ludwig, Gesch├Ąftsf├╝hrer der eagle eye technologies in Berlin. Das Unternehmen bietet mit seinen Spezialfahrzeugen eine L├Âsung, um hochgenaue topographische Daten des Stra├čenraums schnell und pr├Ązise mit garantierten Aufl├Âsungen von unter einem Zentimeter Genauigkeit zu erfassen und zu visualisieren. Die Verwendung der Daten im Rahmen eines 3D-Modells zur ├ťberflutungsund Abflusssimulation ist neben den klassischen Nutzungsbereichen wie etwa dem Stra├čenerhaltungsmanagement in den letzten Jahren verst├Ąrkt in den Blickwinkel ger├╝ckt, schlie├člich k├Ânnen Br├╝che in der Stra├čenoberkante, Absenkungen, Einfahrten oder aber auch Mauern und Treppenabs├Ątze das ├ťberflutungsrisiko ma├čgeblich beeinflussen. Noch deutlicher werden die Vorteile der einmal erfassten Bestandsdaten f├╝r die Ma├čnahmenplanung. ÔÇ×Auf Basis unserer vermessungstechnischen Befahrung kann man schnell erkennen, ob eine einfache Erneuerung eines Bords oder eines Rasenkantensteins bereits ausreicht, um die Flie├črichtung des bei Starkregenereignissen ausgetretenen Wassers in die richtigen Bahnen zu leitenÔÇť, sagt Ludwig.

Besonderen Auftrieb verleihen den hochgenauen 3D-Stra├čenmodellen auch die aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der hydrodynamischen Simulationsmethoden. Diese bieten inzwischen sogar die M├Âglichkeit, Flie├čvorg├Ąnge im Kanal, bei Gew├Ąssern und an der Stra├čenoberfl├Ąche kombiniert zu simulieren. Kommunen setzen aber in einem ersten Schritt h├Ąufig auf einfache GIS-basierte Simulationen, bei denen Gel├Ąnde und Stra├čenk├Ârper alleine als Simulationsgrundlage dienen. Schon hier erkennt man sehr schnell Gebiete mit hohem Risiko. ÔÇ×Die Stra├čenbefahrung liefert dabei die Grundlage, um belastbare Simulationsergebnisse zu erhaltenÔÇť, wei├č Ludwig.

eagle eye technologies hat bereits in zahlreichen Gemeinden hochgenaue StereomessbildÔÇô und Laserscanbefahrungen f├╝r die Ermittlung solcher Grundlagendaten vorgenommen. ÔÇ×Hierbei kommt unser selbst entwickeltes System, bestehend aus einer eigenen hochgenauen Navigationsl├Âsung im Verbund mit den Stereomessbildern, dem Laserscanner und vielen weiteren Sensoren zum Tragen und liefert ein Ergebnis, das mit einer terrestrischen Vermessung gleichzusetzen istÔÇť, ist Ludwig ├╝berzeugt. Diese Ergebnisse k├Ânnten, so das Unternehmen, mit einfachen Einzel- oder Panoramabildbefahrungen – selbst im Verbund mit Laserscannern – nicht erreicht werden.

Die Gef├Ąhrdungsbereiche werden dabei mittels einer Stereomessbildund Laserscanbefahrung von eagle eye technologies hochgenau erfasst. ÔÇ×Es hat sich gezeigt, dass Laserscandaten vor allem f├╝r eine fl├Ąchenhafte Auswertung und f├╝r sogenannte Lichtraumprofile besonders gut geeignet sindÔÇť, so Ludwig. Punktf├Ârmige Objekte hingegen lassen sich besser aus Stereobildern identifizieren und erfassen.

So ist das Hochwasser-Risikomanagement f├╝r einige Kommunen auch ein Grund mehr f├╝r eine Stra├čenbefahrung. Auch kleine Gemeinden wie etwa Winkelhaid bei N├╝rnberg haben ihr Netz von eagle eye befahren lassen, um Abflussvorg├Ąnge auf den Stra├čenfl├Ąchen bei Starkregen zu simulieren. Auch bei der Kreisstadt Wei├čenburg in Mittelfranken ging es um die Frage, welche baulichen Ma├čnahmen im Einzugsgebiet eines Regen├╝berlaufbeckens am besten geeignet waren. Bei solchen Anforderungen wird die gesamte Oberfl├Ąchenbebauung des zu erfassenden Stra├čenbereiches sowie aller Bruchkanten erfasst. Konkret werden Fahrbahnbegrenzungen in ihrer Lage und H├Âhe linienhaft erfasst.

Hinzu kommen alle weiteren relevanten Begrenzungen wie die Hinterkanten von Gehwegen, Mauern, St├╝tzmauern oder Treppen und viele andere. In einem weiteren Schritt werden zus├Ątzlich Abl├Ąufe oder Kanaldeckel als Punktobjekte erfasst. In den Bereichen, die nicht eindeutig aus der Befahrung heraus auszuwerten sind, etwa bei Unterf├╝hrungen oder im Bereich von Treppen und Durchl├Ąssen, kann bei Bedarf von den eigenen eagle eye-Messtrupps ein Feldvergleich durchgef├╝hrt werden. Hinzu kommen die Laserscandaten, die vor allem geeignet sind, um die Stra├čenfl├Ąchen in 3D zu erfassen. Innerhalb des 3D-Gel├Ąndemodells des gesamten Stra├čenraums werden sie dann mit den photogrammterischen Daten vermascht. Dazu wird der Informationsgehalt der Scanpunktwolke im Innendienst reduziert und bereinigt. ÔÇ×Damit stellen wir einen vollst├Ąndigen, f├╝r Planungszwecke ingenieurtechnisch einwandfreien verl├Ąsslichen Datensatz sicherÔÇť, verspricht Ludwig den Auftraggebern.

ÔÇ×Nat├╝rlich darf nicht vergessen werden, dass mit unserer Datengrundlage nicht nur Fragen wie etwa zu urbanen Sturzfluten als Spezialthema beantwortet werden k├Ânnen, sondern eine Vielzahl von verschiedenenen Fragestellungen. Damit steigt der Nutzwert der nur einmal zu erfassenden Daten um ein weiteres AnwendungsfeldÔÇť, berichtet Ludwig weiter aus der Praxis.

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